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TRYPSINE

La trypsine est une sérine protéase qui joue un rôle essentiel dans l'hydrolyse et l'absorption des protéines chez les mammifères.
Lorsqu'elle est convertie à partir de son trypsinogène zymogène, la trypsine est disponible sous forme de peptide hydrolase active pour cliver les chaînes peptidiques, principalement du côté carboxyle des acides aminés lysine ou arginine.
La trypsine contient un résidu nucléophile Ser dans le site actif de l'enzyme qui attaque le fragment carbonyle de la liaison peptidique du substrat pour former un intermédiaire acyl-enzyme.
Cette attaque nucléophile est facilitée par la triade catalytique constituée de l'histidine-57, de l'aspartate-102 et de la sérine-195.
La trypsine contient également un trou oxyanion qui stabilise la charge négative sur l'atome d'oxygène carbonyle formé à partir du clivage des liaisons peptidiques.
Les formes thérapeutiques de trypsine sont obtenues à partir d'extraits purifiés de pancréas porcin ou bovin et sont destinées à faciliter la digestion lorsqu'elles sont administrées par voie orale.

La trypsine est une enzyme protéolytique naturelle présente dans le tube digestif des mammifères.
La trypsine est utilisée en clinique en association avec la bromélaïne et les rutosides dans le traitement de certaines affections inflammatoires.

CAS : 9002-07-7
Numéro de la Communauté européenne (CE) : 232-650-8

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La trypsine est une enzyme présente dans la première partie de l'intestin grêle qui démarre la digestion des molécules protéiques en coupant les longues chaînes d'acides aminés en morceaux plus petits.
La trypsine est une sérine protéase de la superfamille du clan PA, présente dans le système digestif de nombreux vertébrés, où elle hydrolyse les protéines.
La trypsine se forme dans l'intestin grêle lorsque sa forme proenzyme, le trypsinogène produit par le pancréas, est activée.
La trypsine coupe les chaînes peptidiques principalement du côté carboxyle des acides aminés lysine ou arginine.
La trypsine est utilisée dans de nombreux processus biotechnologiques.
Le processus est communément appelé protéolyse du trypsinogène ou trypsinisation, et les protéines qui ont été digérées/traitées avec de la trypsine sont dites avoir été trypsinisées.

La trypsine a été découverte en 1876 par Wilhelm Kühne.
Bien que de nombreuses sources disent que Kühne a nommé la trypsine du mot grec ancien pour frotter, « tripsis », parce que l'enzyme a été isolée pour la première fois en frottant le pancréas avec de la poudre de verre et de l'alcool, en fait, Kühne a nommé la trypsine du mot grec ancien « thrýpto » qui signifie « je me brise » ou « je me brise ».

La trypsine est une enzyme sérine protéase et hydrolyse les protéines du côté carboxyle de la lysine ou de l'arginine.
La trypsine active PAR2 et PAR4.
La trypsine induit une fusion membranaire de cellule à cellule dans l'infection par PDCoV par l'interaction de la glycoprotéine S de PDCoV et de pAPN.
La trypsine favorise également la prolifération et la différenciation cellulaire.
La trypsine peut être utilisée dans la recherche sur la cicatrisation des plaies et l’inflammation neurogène.

La trypsine est une enzyme protéolytique naturelle présente dans le tube digestif des mammifères.
Utilisé cliniquement en association avec la bromélaïne et les rutosides dans le traitement de certaines affections inflammatoires.

La trypsine ou sérine protéase 1 est une protéine globulaire de taille moyenne qui fonctionne comme une sérine protéase pancréatique.
Cette enzyme hydrolyse les liaisons en clivant les peptides du côté C-terminal des résidus d'acides aminés lysine et arginine.
Il a également été démontré que la trypsine ne se clivait pas s'il y avait un résidu proline du côté carboxyle du site de clivage.
La trypsine a été découverte pour la première fois en 1876 par Kuhne, qui a étudié l'activité protéolytique de l'enzyme.
En 1931, l'enzyme a été purifiée par cristallisation par Norothrop et Kunitz et plus tard en 1974, la structure tridimensionnelle de la trypsine a été déterminée.
Tout au long des années 1990, le rôle de la trypsine dans la pancréatite héréditaire et la mutation qui la provoque ont été découverts.
Aujourd'hui, la trypsine est utilisée dans le développement de protocoles cellulaires et tissulaires, ainsi que dans le domaine médical pour déterminer le rôle de la trypsine dans les maladies pancréatiques.

La trypsine (EC 3.4.21.4) est une sérine protéase de la superfamille du clan PA, présente dans le système digestif de nombreux vertébrés, où elle hydrolyse les protéines.
La trypsine est produite dans le pancréas sous forme de protéase trypsinogène inactive.
La trypsine clive les chaînes peptidiques principalement du côté carboxyle des acides aminés lysine ou arginine, sauf lorsque l'un ou l'autre est suivi de proline.
La trypsine est utilisée dans de nombreux processus biotechnologiques.
Le processus est communément appelé protéolyse de la trypsine ou trypsinisation, et les protéines qui ont été digérées/traitées avec de la trypsine sont dites avoir été trypsinisées.

La trypsine cationique ou Trypsine-1 est exprimée dans le pancréas.
La trypsine coupe les liaisons impliquant la lysine et l'arginine.

La trypsine anionique ou Trypsine-2 est exprimée dans le pancréas.

La mésotrypsine ou Trypsine-3 est exprimée dans le cerveau et le pancréas et est résistante aux inhibiteurs courants de la trypsine.

Le trypsinogène est la forme précurseur ou zymogène de la trypsine.
Les zymogènes sont des précurseurs d'enzymes fabriqués et sécrétés dans le lysosome de la cellule.
Les zymogènes ne sont actifs que lorsqu'ils passent par un processus chimique tel que l'hydrolyse, le clivage ou d'autres clivages révélant le site actif.
Le précurseur du zymogène est nécessaire pour empêcher la destruction des protéines cellulaires et permettre à l'enzyme d'être dans son état actif uniquement dans des conditions appropriées.
Le trypsinogène est spécifiquement produit dans les cellules exocrines du pancréas.
Il existe trois isoformes de trypsinogène sécrétées par le pancréas.
Le précurseur n’est activé que lorsqu’il atteint la lumière de l’intestin grêle.
Cette activation se produit grâce à l'aide d'une entéropeptidase et, une fois activée, la trypsine stimule la formation de davantage de trypsinogène.
La structure du trypsinogène bovin est illustrée dans la figure de droite.
La trypsine a de nombreuses applications car elle est facilement purifiée en grande quantité.
L'enzyme trypsine est souvent utilisée dans le cadre de la recherche pour digérer les protéines, puis identifier les peptides résultants par spectrométrie de masse.
La trypsine a de nombreuses utilisations dans le domaine médical, comme la dissolution des caillots sanguins et le traitement de l'inflammation.
D'autres applications incluent son utilisation dans la pré-digération des aliments pour bébés, les travaux de prise d'empreintes digitales et de séquençage, ainsi que la surveillance environnementale.

La trypsine est une sérine protéase présente dans le système digestif des humains et des animaux.
La fonction principale de cette enzyme est d’hydrolyser les protéines en peptides plus petits ou même en acides aminés.
La trypsine et d'autres protéases digestives telles que la chymotrypsine sont responsables de la digestion des protéines alimentaires dans l'intestin grêle.
Cette fonction protéolytique de la trypsine a été largement utilisée dans la recherche en chimie des protéines, en protéomique et en nutrition.
Cette fonction est influencée par les sources d'enzymes et par des facteurs environnementaux tels que le pH, la température et la présence d'inhibiteurs de trypsine dans le milieu réactionnel enzymatique.
La trypsine est utilisée dans la transformation des aliments pour améliorer les propriétés fonctionnelles telles que la solubilité, l'émulsification, les propriétés moussantes et gélifiantes des protéines alimentaires, pour améliorer la digestibilité des protéines végétales et des graines.
La trypsine est utilisée pour réduire la concentration d'allergènes dans certains aliments et pour produire des hydrolysats de protéines et des peptides bioactifs utilisés dans les préparations pour nourrissons et pour les personnes souffrant de problèmes de santé particuliers tels que l'hypertension.
Dans la recherche en science alimentaire, la trypsine est utilisée pour le séquençage des protéines alimentaires et la détermination in vitro de la digestibilité des protéines alimentaires.
En association avec la bromélaïne et la rutine, la trypsine est utilisée contre l'arthrose.
La trypsine est utilisée pour éliminer les tissus nécrotiques et les débris lors du nettoyage des plaies et des ulcères.
Les suppléments de trypsine peuvent être utilisés pour éliminer les cellules tissulaires mortes qui restent après un traumatisme, une infection ou une intervention chirurgicale, permettant ainsi à de nouvelles cellules cutanées ou tissulaires de se développer.

Propriétés
Point de fusion : 115°C
Densité : 1,37 [à 20 ℃ ]
pression de vapeur : 0Pa à 25 ℃
température de stockage : -20°C
solubilité : Reconstituer dans un tampon aqueux
forme : poudre lyophilisée
pka : pK1:6,25 (25°C,μ=0,1)
couleur: Poudre blanche
Odeur : Inodore
Solubilité dans l'eau : Soluble dans l'eau (10 mg/ml), les tampons phosphate (10 mg/ml) et les solutions salines équilibrées (1 mg/ml).
Merck : 13 9865
Stabilité : Stable. Incompatible avec les agents oxydants forts.
LogP : -1,3 à 20 ℃

Fonction
Dans le duodénum, la trypsine catalyse l'hydrolyse des liaisons peptidiques, décomposant les protéines en peptides plus petits.
Les produits peptidiques sont ensuite hydrolysés en acides aminés via d’autres protéases, les rendant ainsi disponibles pour être absorbés dans la circulation sanguine.
La digestion tryptique est une étape nécessaire à l’absorption des protéines, car les protéines sont généralement trop grosses pour être absorbées par la muqueuse de l’intestin grêle.

La trypsine est produite sous forme de trypsinogène zymogène inactif dans le pancréas.
Lorsque le pancréas est stimulé par la cholécystokinine, celle-ci est ensuite sécrétée dans la première partie de l'intestin grêle (le duodénum) via le canal pancréatique.
Une fois dans l'intestin grêle, l'enzyme entérokinase (également appelée entéropeptidase) active le trypsinogène en trypsine par clivage protéolytique.
La trypsine active ensuite de la trypsine, de la chymotrypsine et de la carboxypeptidase supplémentaires.

Application
Pour la digestion des peptides par la trypsine, utilisez un rapport d’environ 1 : 100 à 1 :20 pour la trypsine : peptide.
L'utilisation typique de ce produit consiste à éliminer les cellules adhérentes d'une surface de culture.
La concentration de trypsine nécessaire pour déloger les cellules de leur substrat dépend principalement du type cellulaire et de l'âge de la culture.
Les trypsines ont également été utilisées pour la remise en suspension de cellules pendant la culture cellulaire, dans la recherche protéomique pour la digestion des protéines et dans diverses digestions en gel.
D'autres applications incluent l'évaluation de la cristallisation par des techniques membranaires et une étude visant à déterminer que les taux de repliement et les rendements des protéines peuvent être limités par la présence de pièges cinétiques.

Actions Biochimie/Physiol
La trypsine clive les peptides du côté C-terminal des résidus lysine et arginine.
La vitesse d'hydrolyse de cette réaction est ralentie si un résidu acide se trouve de chaque côté du site de clivage et l'hydrolyse est arrêtée si un résidu proline se trouve du côté carboxyle du site de clivage. Le pH optimal pour l'activité de la trypsine est de 7 à 9.
La trypsine peut également agir pour cliver les liaisons ester et amide des dérivés synthétiques des acides aminés.
L'EDTA est ajouté aux solutions de trypsine comme agent chélateur qui neutralise les ions calcium et magnésium qui obscurcissent les liaisons peptidiques sur lesquelles agit la trypsine.
L'élimination de ces ions augmente l'activité enzymatique.

Les inhibiteurs de la sérine protéase, notamment le DFP, le TLCK, l'APMSF, l'AEBSEF et l'aprotinine, entre autres, inhiberont la trypsine.

Composants
La trypsine est constituée d'un polypeptide à chaîne unique de 223 résidus d'acides aminés, produit par l'élimination de l'hexapeptide N-terminal du trypsinogène qui est clivé au niveau de la liaison peptidique Lys-lle.
La séquence d'acides aminés est réticulée par 6 ponts disulfure.
Il s'agit de la forme native de la trypsine, la bêta-trypsine.
La BETA-trypsine peut être autolysée, en clivant le résidu Lys-Ser, pour produire de l'alpha-trypsine.
La trypsine fait partie de la famille des sérines protéases.

Mécanisme
Le mécanisme enzymatique est similaire à celui des autres sérine protéases.
Ces enzymes contiennent une triade catalytique composée de l'histidine-57, de l'aspartate-102 et de la sérine-195.
Cette triade catalytique était autrefois appelée système de relais de charge, impliquant l'abstraction de protons de la sérine à l'histidine et de l'histidine à l'aspartate, mais en raison de la preuve fournie par RMN que la forme alcoxyde de sérine résultante aurait une attraction beaucoup plus forte sur le proton que Si l'on considère le cycle imidazole de l'histidine, la pensée actuelle soutient plutôt que la sérine et l'histidine ont chacune une part effectivement égale du proton, formant avec eux de courtes liaisons hydrogène à faible barrière.
Par ces moyens, la nucléophilie du site actif sérine est augmentée, facilitant son attaque sur le carbone amide lors de la protéolyse.
La réaction enzymatique catalysée par la trypsine est thermodynamiquement favorable, mais nécessite une énergie d'activation importante (elle est « cinétiquement défavorable »).
De plus, la trypsine contient un "trou oxyanion" formé par les atomes d'hydrogène du squelette amide du Gly-193 et du Ser-195, qui, grâce à des liaisons hydrogène, stabilisent la charge négative qui s'accumule sur l'oxygène de l'amide après une attaque nucléophile sur le carbone planaire de l'amide par le l'oxygène sérine amène ce carbone à adopter une géométrie tétraédrique.
Une telle stabilisation de cet intermédiaire tétraédrique contribue à réduire la barrière énergétique de sa formation et est concomitante à une diminution de l'énergie libre de l'état de transition.
La liaison préférentielle de l’état de transition est une caractéristique clé de la chimie des enzymes.

Le résidu aspartate négatif (Asp 189) situé dans la poche catalytique (S1) de la trypsine est responsable de l'attraction et de la stabilisation de la lysine et/ou de l'arginine chargées positivement, et est donc responsable de la spécificité de l'enzyme. Cela signifie que la trypsine clive principalement les protéines du côté carboxyle (ou « côté C-terminal ») des acides aminés lysine et arginine, sauf lorsque l'un ou l'autre est lié à une proline C-terminale, bien que les données de spectrométrie de masse à grande échelle suggèrent que le clivage se produit même avec de la proline.
La trypsine est considérée comme une endopeptidase, c'est-à-dire que le clivage se produit au sein de la chaîne polypeptidique plutôt qu'au niveau des acides aminés terminaux situés aux extrémités des polypeptides.

Propriétés
La trypsine humaine a une température de fonctionnement optimale d'environ 37 °C.
En revanche, la morue franche possède plusieurs types de trypsines permettant au poisson poïkilotherme de survivre à différentes températures corporelles.
Les trypsines de morue comprennent la trypsine I avec une plage d'activité de 4 à 65 °C (40 à 150 °F) et une activité maximale à 55 °C (130 °F), ainsi que la trypsine Y avec une plage de 2 à 30 °C ( 36 à 86 °F) et une activité maximale à 21 °C (70 °F).

En tant que protéine, la trypsine a différents poids moléculaires selon la source.
Par exemple, un poids moléculaire de 23,3 kDa est rapporté pour la trypsine provenant de sources bovines et porcines.

L'activité de la trypsine n'est pas affectée par l'inhibiteur enzymatique tosylphénylalanylchlorométhylcétone, TPCK, qui désactive la chymotrypsine.

La trypsine doit être conservée à des températures très froides (entre -20 et -80 °C) pour éviter l'autolyse, qui peut également être entravée par le stockage de la trypsine à pH 3 ou par l'utilisation de trypsine modifiée par méthylation réductrice.
Lorsque le pH est ramené à pH 8, l’activité revient.

Signification clinique
L'activation de la trypsine à partir du clivage protéolytique du trypsinogène dans le pancréas peut conduire à une série d'événements provoquant une auto-digestion pancréatique, entraînant une pancréatite.
L'une des conséquences de la mucoviscidose, une maladie autosomique récessive, est un déficit de transport de la trypsine et d'autres enzymes digestives depuis le pancréas.
Cela conduit au trouble appelé iléus méconial, qui implique une obstruction intestinale (iléus) due à un méconium trop épais, qui est normalement décomposé par la trypsine et d'autres protéases, puis éliminé dans les selles.

Applications
La trypsine est disponible en grande quantité dans le pancréas et peut être purifiée assez facilement.
La trypsine a donc été largement utilisée dans divers processus biotechnologiques.

Dans un laboratoire de culture tissulaire, la trypsine est utilisée pour remettre en suspension les cellules adhérant à la paroi de la boîte de culture cellulaire pendant le processus de récolte des cellules.
Certains types de cellules adhèrent aux parois et au fond d’une boîte lorsqu’elles sont cultivées in vitro.
La trypsine est utilisée pour cliver les protéines retenant les cellules cultivées dans la boîte, afin que les cellules puissent être retirées des plaques.

La trypsine peut également être utilisée pour dissocier les cellules disséquées (par exemple, avant la fixation et le tri des cellules).

La trypsine peut être utilisée pour décomposer la caséine présente dans le lait maternel.
Si la trypsine est ajoutée à une solution de lait en poudre, la dégradation de la caséine rend le lait translucide.
La vitesse de réaction peut être mesurée en utilisant le temps nécessaire pour que le lait devienne translucide.

La trypsine est couramment utilisée dans la recherche biologique lors d'expériences protéomiques pour digérer les protéines en peptides pour l'analyse par spectrométrie de masse, par exemple la digestion en gel.
La trypsine est particulièrement adaptée à cela, car elle a une spécificité très bien définie, car elle hydrolyse uniquement les liaisons peptidiques dans lesquelles le groupe carbonyle est apporté soit par un résidu arginine, soit par lysine.

La trypsine peut également être utilisée pour dissoudre les caillots sanguins sous sa forme microbienne et traiter l’inflammation sous sa forme pancréatique.

Dans la nourriture

Les préparations commerciales de protéases consistent généralement en un mélange de diverses enzymes protéases qui comprennent souvent de la trypsine.
Ces préparations sont largement utilisées dans l’agroalimentaire :

- comme enzyme de boulangerie pour améliorer la maniabilité de la pâte
- dans l'extraction d'assaisonnements et d'arômes à partir de protéines végétales ou animales et dans la fabrication de sauces
- pour contrôler la formation d'arômes dans les fromages et les produits laitiers
- pour améliorer la texture des produits à base de poisson
- pour attendrir la viande
- lors de la stabilisation à froid de la bière
- dans la production d'aliments hypoallergéniques où les protéases décomposent des protéines allergènes spécifiques en peptides non allergènes, par exemple, les protéases sont utilisées pour produire des aliments hypoallergéniques pour bébés à partir du lait de vache, diminuant ainsi le risque que les bébés développent des allergies au lait.

La trypsine est une sérine protéase qui clive spécifiquement du côté carboxylique des résidus lysine et arginine.
La spécificité stricte de la trypsine est essentielle pour l’identification des protéines et elle est devenue la référence en matière de digestion des protéines en peptides pour la protéomique des armes à feu.

La trypsine est une enzyme qui facilite la digestion.
Une enzyme est une protéine qui accélère une certaine réaction biochimique.
La trypsine se trouve dans l'intestin grêle. Il peut également être fabriqué à partir de champignons, de plantes et de bactéries.
Mais il est généralement fabriqué à des fins commerciales à partir du pancréas du bétail.

La trypsine est administrée aux personnes qui manquent des enzymes nécessaires à la digestion.

La trypsine est également administrée en association avec la bromélaïne et la rutine pour le traitement de l'arthrose et de nombreuses autres affections, mais il n'existe aucune preuve scientifique solide pour étayer ces autres utilisations.

Certaines personnes appliquent la trypsine directement sur les plaies et les ulcères pour éliminer les tissus morts et améliorer la guérison.

La trypsine élimine les cellules mortes de la peau (tissus) et permet aux tissus sains de se développer.
La trypsine, associée à d’autres enzymes, semble réduire l’inflammation et l’enflure.